Масляный насос двигателя: устройство, принцип работы, схема, ремонт

Винтовые насосы – плюсы и минусы

Данные конструкции аналогичны роторному агрегату. В качестве рабочего элемента выступает винт с лопастями в виде шнека мясорубки. Во время вращения он создает эффект всасывания воды во входящем патрубке. На выходе вода подается с большим давлением. Для увеличения давления в таких конструкциях могут одновременно работать до трех винтов. Винтовой насос имеет ряд преимуществ и недостатков.

Основные плюсы:

• Возможность создать на выходе большой напор.
• Нет ограничений по глубине залегания водного пласта.
• Возможность создать хороший напор воды при ее незначительном объеме.
• Вода подается равномерно, исключены перепады давления.
• Способность транспортировать воду с наличием в ней мелких частиц песка.
• Во время работы нет шума.
• Устройство является достаточно простым, что увеличивает его надежность.
• Техобслуживание производится в указанное время, но оно не несет значительных затрат.

Минусы:

• Габариты таких конструкций больше нежели у центробежных насосов.
• Нет возможности регулировать напор воды.
• В этом типе конструкции возможны только погружные модели.

Во время техобслуживания понадобится оборудование вынимать из скважины, на что потребуется некоторое время.

Устройство и принцип работы

Главным элементом конструкции вихревого насоса является крыльчатка, вращающаяся вокруг своей оси. Она имеет вид стального диска, где на внешнем диаметре имеются ямки, формирующие лопасти разного вида.

Такая крыльчатка вращается вокруг своей оси в прочной камере, имеющей форму цилиндра. Принцип работы вихревого насоса заключается в эффекте всасывания воды через входной патрубок, и ее закручивания в вихрь из-за вращения крыльчатки. Вследствие чего она выталкивается под большим давлением. Таким образом, при малых энергетических затратах мощность водяного потока усиливается в несколько раз.

Особенностью устройства является наличие отливного канала между отверстиями для входа – выхода перекачиваемой воды, и специальной перегородки, перекрывающей несколько лопастей с зазором не больше 0,2 мм. Вследствие чего создается центробежная сила, усиливающая водяной напор. В результате, эффективность действия данной конструкции стала в несколько раз больше нежели работа центробежного аппарата.

Где применяют вихревой насос

Их принципиальной особенностью является возможность выдать сильный напор при малом объеме воды. Это делает их востребованными для применения в бытовых условиях. Они широко применяются в индивидуальном водоснабжении, где работают в автоматическом режиме.

Основное предназначение заключается в следующем:

• для водоснабжения загородных подворий в комплекте автоматической насосной станции;
• при перекачке горючих смесей на АЗС;
• для подачи питания в котельных установках малой мощности.

Вихревой насос из-за своего устройства и принципа действия часто используют в различной промышленности при работе в агрессивной среде. Простота конструкции позволяет изготовить комплектующие из тугоплавких сплавов, обладающих повышенной надежностью.

Пример применения формул

Задача. Определите потребляемую мощность центробежного насоса, если:

1. Агрегат перекачивает жидкость, плотность которой составляет 1210 кг/м3.
2. Необходимый расход жидкости составляет 6,4 м3/ч.
3. Жидкость перекачивается в резервуар с давлением 1,5 бар.
4. Разница высот составляет 12 метров.
5. Потери от сопротивления составляют 30, 6 м.

Решение.

Для начала рассчитываем напор, который создается центробежным насосом (используем формулу 2):
N = (h2 – h1)/(p – g) + Ng + sp = ((1,5 – 1)*105)/(1210*9,81) –12 +30,6 = 22,82 (м).

Чтобы найти потребляемую мощность насоса, воспользуемся формулой 3:
M = p*g*s*N = 1210*9,81*6,4/3600*22,82 = 481,56 (Вт).
Искомый результат найден.

Таким образом, в этой статье мы рассказали все нюансы вычисления мощности центробежного насоса. Надеемся, что информация, изложенная в статье, будет для вас полезной.

Смотрите видео, в котором показан порядок расчета рабочего колеса центробежного насоса:

Осевая сила Т может быть вычислена из уравнения

T = π / 4 (D12 — Ds2) (p2 — p1).

где D1 — диаметр входа в рабочее колесо; Ds — диаметр вала.

В действительности осевая сила несколько меньше, чем вычисленная по этой формуле. Это объясняется тем, что, во-первых, разность давлений p2 — p1 меньше, чем полный напор насоса, так как жидкость за колесом находится во вращении, и, во-вторых, в связи с изменением направления движения жидкости в рабочем колесе от осевого к радиальному возникает противоположно направленное осевое усилие. Однако разгружающая осевая сила существенно мала по сравнению с той, которая возникает под действием разности давления на задний диск рабочего колеса.

Если в одноступенчатых насосах одностороннего всасывания осевая сила может быть надежно воспринята упорным подшипником, то это будет самым экономичным решением. В противном случае необходимо принять меры для уменьшения осевой силы, действующей на упорный подшипник. Это уменьшение может быть достигнуто только при понижении КПД насоса.

Обычно применяют один из двух методов устранения или уменьшения осевой силы. По первому методу за рабочим колесом располагают камеру 4 (см. рисунок 5), отделенную от напорной полости уплотнительными кольцами с малым радиальным зазором. Камера сообщается с входной полостью 1 рабочего колеса 2 через отверстия 5, просверленные в заднем диске 3. В некоторых случаях разгрузочную камеру 4 с помощью канала 6 сообщают с входным патрубком. Устройство специального канала, соединяющего разгрузочную камеру с входным патрубком, является лучшим решением, чем сверление отверстий в диске колеса, так как струя жидкости, выходящая через эти отверстия, направлена против потока на входе в рабочее колесо и нарушает его. Большое число ступеней у скважинных насосов

Классификация центробежных насосов

Центробежные насосы классифицируют по:

• Количеству ступеней (колёс); одноступенчатые насосы могут быть с консольным расположением вала — консольные;
• По расположению оси колёс в пространстве (горизонтальный, вертикальный)
• Давлению (низкого давления — до 0,2 МПа, среднего — от 0,2 до 0,6 МПа, высокого давления — более 0,6 МПа);
• Способу подвода жидкости к рабочему колесу (с односторонним или двухсторонним входом — двойного всасывания);
• Способу разъёма корпуса (с горизонтальным или вертикальным разъёмом);
• Способу отвода жидкости из рабочего колеса в канал корпуса (спиральный и лопаточный). В спиральных насосах жидкость отводится сразу в спиральный канал; в лопаточных жидкость сначала проходит через специальное устройство — направляющий аппарат (неподвижное колесо с лопатками);
• Коэффициенту быстроходности n_s (тихоходные, нормальные, быстроходные);
• Функциональному назначению (водопроводные, канализационные, пожарные, химические, щелочные, нефтяные, землесосные, терморегулирующие космические и т. д.);
• Способу соединения с двигателем: приводные (с редуктором или со шкивом) или соединения с электродвигателем с помощью муфт, которые подразделяются на магнитные муфты, муфты упругие, другие типы муфт;
• Способу расположения насоса относительно поверхности жидкости: поверхностные, глубинные, погружные.

КПД насоса зависит от коэффициента быстроходности n_s, режима работы, конструктивного исполнения. При оптимальном режиме работы КПД крупных насосов может достигать 0,92, а малых — около 0,6—0,75.

Правила эксплуатации центробежных систем

Чтобы центробежный агрегат послужил долго и безотказно, рекомендуется устанавливать в систему различные измерительные и контрольные приборы, опираясь на показания которых можно регулировать оптимальный режим работы оборудования:

Для защиты всех рабочих частей насоса, от попадания крупных инородных тел, на входе в систему рекомендуется устанавливать фильтр.
Обязательным должно быть применение системы защиты от гидроудара, с установкой обратного клапана и манометра

В схеме работы такой системы манометр подаёт сигнал на клапан, нормализующий работу.
При выборе модели нужно обязательно обращать внимание на материал, из которого изготовлены основные рабочие части оборудования. Подбирать агрегат необходимо в зависимости от характеристики жидкости, с которой планируется работать.
Именно в зависимости от химических и физических свойств жидкости, с которой будет работать насос, нужно подбирать и материал для многочисленных узлов уплотнения.
К защите электрического двигателя также предъявляются определённые требования при эксплуатации

Так, обязательным является устройство защиты от короткого замыкания. Устройство автоматического выключателя позволит сохранить работоспособность электрического двигателя при возникновении значительных перегрузок в системе.

Помните, что любая, даже самая простая и надёжная система, требует проведения своевременных профилактических и ремонтных работ. Проведение такого обслуживания надолго продлит срок службы агрегата.

Центробежный насос

Принцип действия бытовых центробежных насосов

Центробежные насосы отличаются долговечностью, не требуют сложного технического обслуживания, просты в использовании, решают разные задачи по использованию воды (осушение и наполнение затопленных зданий, бассейнов, аквариумов).Конструкция насосов достаточна проста:

• Корпус обязательно должен быть изготовлен из прочного материала и иметь уплотнение кольцами.
• Внутри корпуса на валу установлено вращающее колесо, состоящее из двух дисков, которые скрепляются расположенными между ними лопастями.

Конструкции могут быть одноступенчатыми или многоступенчатыми:

• Модели первого типа наиболее распространены в применении, но производят сравнительно низкий напор воды из-за широкого диапазона расхода жидкости.
• Многоступенчатые устройства используются, если ставится задача обеспечить высокое давление при маленькой подаче воды. Достигается такой эффект при последовательном расположении колес, создающих ускорение.
• Более подробно ознакомиться с техническими составляющими и особенностями конструкции водонапорных насосов можно рассмотрев фото.

Одноступенчатый центробежный бытовой насос

Горизонтальный высокоэффективный бытовой многоступенчатый насос

Наличие уплотнительных колец в конструкции минимизирует возможный зазор между главным рабочим колесом и самим кольцом. Вследствие этого, предотвращается возврат воды из области высокого давления к низкому, увеличивается КПД устройства.